PVD-Verfahren (Physical Vapour Deposition) sind Dünnschichttechnologien, bei denen das Beschichtungsmaterial mittels physikalischer Verfahren (z.B. durch Beschuss mit Elektronen) in die Gasphase überführt und anschließend auf einem Substrat kondensiert wird. PVD-Schichten haben sich auf unterschiedlichsten Bauteilen z.B. in der Architektur, der Lebensmittelindustrie, der Mikroelektronik und auf Werkzeugen in der spanenden Bearbeitung bereits etabliert. Sie dienen insbesondere der Erhaltung wirkungsgradoptimaler Konturen und der Erhöhung der Lebensdauer zum Schutz vor Erosion im Bereich stationärer und rotierender Komponenten wie z.B. in Flugtriebwerken oder bei Pumpensystemen. Denn vor allem der Einfluss der Erosion von Komponenten und kompletten Maschinen in Form von Materialabtrag stellt einen hohen Kostenfaktor und einen erheblichen Ressourcenverbrauch dar. Allerdings stößt der Einsatz klassischer PVD-Schichtsysteme als Erosionsschutz heute an seine Grenzen. Erforscht wird deshalb die neue Highspeed PVD-Technologie (HS-PVD), charakterisiert durch eine essenziell höhere Abscheiderate verbunden mit der Realisierung dickerer und damit widerstandfähigerer Schichten.
Die Erosion geht mit einem Materialabtrag einher. Dabei wird der Materialabtrag meistens durch abrasive Feststoffpartikel in einer Strömung hervorgerufen. Der Effekt des Materialabtrags führt am Bauteil zu einer ungewünschten Formveränderung, zu einem Profilverlust und einer heterogenen Oberflächenrauheit. Die Erosionsbeständigkeit kann abhängig von Randbedingungen durch unterschiedliche Maßnahmen wie alternative Werkstoffkonzepte, eine Erhöhung der Bauteildicke oder eine Implementierung eines Partikelabscheiders erhöht werden. Da diese Lösungen entweder dem Bestreben nach Gewichtsminimierung oder nach Erhöhung des Wirkungsgrads des technischen Gesamtsystems entgegenlaufen, besitzt vor allem das Highspeed PVD-Schichtsystem ein vielversprechendes Potenzial zur Erhöhung der Erosionsbeständigkeit im Einsatz.
Digital Monatsabo Digital Halbjahresabo Digital Jahresabo
Melden Sie sich unkompliziert zu einem Monatsabo an, um sofort von allen ESUT Digital Vorteilen zu profitieren. Zum Monatsabo
für 6,00 € / Monat
für 30 € / 6 Monate
für 60 € / 12 Monate
Genießen Sie die Premium-Inhalte und weitere Vorteile von ESUT Digital:
Verwandte Themen
Synthetische Biologie – Das Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen berichtet über neue Technologien Fraunhofer INT – Multi-Domain UxS FRAUNHOFER – Adversarial Machine Learning FRAUNHOFER – Biomimetische Riechsysteme Fraunhofer – Metalinsen Biobrennstoffzellen – Das Fraunhofer-Institut berichtet über neue Technologien Natural Language Processing – Das Fraunhofer-Institut berichtet über neue Technologien Fraunhofer Elektrochrome Energiespeicher – Das Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen berichtet über neue Technologien Small Modular Reactors